EP2828061B1 - Thermoformeinrichtung - Google Patents

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EP2828061B1
EP2828061B1 EP13705979.6A EP13705979A EP2828061B1 EP 2828061 B1 EP2828061 B1 EP 2828061B1 EP 13705979 A EP13705979 A EP 13705979A EP 2828061 B1 EP2828061 B1 EP 2828061B1
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EP
European Patent Office
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thermoforming device
opening
deep
thermoforming
cup
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EP13705979.6A
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Holger KLOEPPEL
Martin Beck
Michael BIRKNER
Peter Walter
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Definitions

  • thermoforming device in particular for can be filled with a food cup, according to the preamble of claim 1.
  • thermoforming device By means of such, known from practice thermoforming device simultaneously a plurality of juxtaposed cups are formed in a heated film web, which are then filled with a food, such as yogurt or the like. The filled cups are then sealed with a cover foil (consisting for example of aluminum) and from the foil web are last punched out single or more interconnected cups.
  • cover foil consisting for example of aluminum
  • thermoforming device For molding the cups in the film web, the known thermoforming device on a mold with a thermoforming mold, which has for each cup an opening with an inner peripheral wall and an adjoining the peripheral wall bottom portion.
  • the peripheral wall and the bottom region form the shape of the cup molded into the film web.
  • thermoforming mold consists of a first subelement which is fixed relative to an upper part of the thermoforming device and which cooperates with a height-adjustable, stamp-like second element (for each opening).
  • the height-adjustable second element allows different cup heights to be realized. It is essential that the first element is always arranged in coincidence with the upper part of the thermoforming device or with the film web, so that the accessibility to the openings of the first device is difficult.
  • thermoforming device have a relatively low power.
  • a corresponding device is for example from the post-published WO 2013/041272 A1 known.
  • the invention has the object, a thermoforming device, in particular for fillable with a food cup, according to the preamble of claim 1 such that a readily accessible in the thermoforming mold and easily formed thermoforming device is provided, the it makes it possible to arrange additional devices which interact with the first sub-element, in particular a label feed device, particularly easily outside the deep-drawing mold.
  • thermoforming device with the features of claim 1, characterized in that the thermoforming mold consists of at least two first sub-elements and a second sub-element, and that the at least two first sub-elements are arranged adjustable in a position in which these out of coverage are arranged outside of the upper part and the second sub-element, wherein the second sub-element is always arranged stationary in coincidence with the upper part.
  • thermoforming device According to the invention, all combinations of at least two of the features disclosed in the claims, the description and / or the figures fall within the scope of the invention.
  • thermoforming device in which a device for supplying labels in the through hole of the first sub-element is provided, and that the device is arranged in operative connection with a first sub-element, when another first sub-element in operative connection with the second sub-element is arranged.
  • thermoforming mold comprises two first sub-elements, which are arranged rotatably on a columnar support about an axis, and that the two first sub-elements are arranged at 180 ° to each other.
  • the second sub-element of the thermoforming mold must be retracted to mold the cups in a defined (height) position in the first sub-element.
  • the drive of the second sub-element is effected by means of a Hubspindelantriebs.
  • the first sub-element is additionally arranged height-adjustable.
  • the second sub-element with its base beyond the position for molding of the bottom portion in the direction of the upper part is retractable into the first part element.
  • the peripheral wall of the through opening in the first subelement is formed at least in the insertion region of the second subelement into the first subelement and the second subelement in the corresponding region in each case with straight side walls, ie without insertion bevels.
  • thermoforming device To reduce the cycle times and thus to increase the power of the thermoforming device is also proposed that at least the base of the second sub-element is designed as a cooled base. As a result, there is a rapid cooling of the heated film web after molding of the cup or solidification of the film web in the bottom region of the cup. As a result, the cups can be removed quickly.
  • thermoforming device 10 in particular for filled with a food cup 1 shown.
  • the cups 1 are formed by the thermoforming device 10 in a heated (plastic) film web 2, and after leaving the thermoforming device 10 with the food, such as yogurt, filled. Finally, the cups 1 are tightly closed with a lid foil consisting of aluminum, for example, at its upper side.
  • the cups 1 have, as the basis of Fig. 5 It can be seen, an opening portion 3, a circumferential side wall 4 and on the opposite side of the opening portion 3, a bottom portion 5.
  • the thermoforming device 10 comprises a molding tool 11 which has an upper part 12 and a deep-drawing mold 13 arranged below the upper part 12.
  • the film web 2 is arranged within the thermoforming device 10 between the upper part 12 and the molding tool 11.
  • the upper part 12 has a heating device (not shown) for heating the film web 2 and arranged on the side facing the film web 2, nozzle-like outlets 14 which are connected to a pressure source, also not shown, and serve to the heated film web second to bring into operative connection with the thermoforming mold 13.
  • the thermoforming mold 13 consists of at least two, preferably of exactly two first sub-elements 15, which are identical.
  • the first sub-elements 15 are formed as a deep-drawing plate 16 each having a plurality of identically formed through openings 17.
  • the two deep-drawing plates 16 are arranged on an arm 18 of a columnar support 19 at the same distance from a rotation axis 21.
  • the carrier 19 is rotatable by means of a first drive motor 22 about the rotation axis 21 and additionally in the direction of the double arrow 23 by means of a drive, not shown, in the direction of the longitudinal axis 21 can be raised and lowered.
  • the two first sub-elements 15 are arranged at equal angular distances from each other, thus offset in the illustrated embodiment by 180 ° to each other.
  • a means 25 for supplying labels 6 on the side walls 4 of the cup 1 is shown on the upper side 12 of the mold 11 laterally opposite side of the support 19, that is outside of the upper part 12, a means 25 for supplying labels 6 on the side walls 4 of the cup 1 is shown.
  • labels 6 can be provided, roll, and inserted into the through openings 17 of the first subelement 15 and positioned therein on the walls of the through openings 17.
  • the first sub-element 15 has three preferably at equal intervals side by side arranged through holes 17, whose longitudinal axes are parallel to the axis of rotation 21. Furthermore, it can be provided that parallel to the plane of the Fig. 1 further groups of three through holes each 17 are provided, so that in the film web 2, depending on the number of through holes 17, at the same time in each case a multiple of three cups 1 can be formed.
  • the through holes 17 are formed as through holes 17 with straight side walls, that is without insertion bevels. In the illustrated embodiment, they have over the entire height h of the first sub-element 15 has a round cross-section with the diameter d. Alternatively, however, it is also conceivable that the passage openings 17 have, for example, a rectangular or a square cross-section, in particular with rounded edges.
  • the passage openings 17 in a first sub-element 15 cooperate with stamp-like extensions 28 of a second sub-element 30 of the deep-drawing mold 13.
  • the arrangement of the projections 28 is adapted to the arrangement of the passage openings 17 in the first sub-element 15.
  • the projections 28 on the upper part 12 facing away from the end face of the first sub-element 15 in the through holes 17 of the first sub-element 15 can be inserted.
  • the extensions 28 on a in the Fig. 1 recognizable bottom plate 31 which is coupled via a spindle drive with a spindle 32 with a second drive motor 33.
  • the extensions 28 can be inserted axially into the passage openings 17, wherein the cross section of the extensions 28 is adapted to the cross section of the passage openings 17 such that between the outer periphery of the extensions 28 and the peripheral wall 34 of the passage opening 17 only a small ( radial) gap is formed, which is required in order to introduce the projections 28 without too much friction in the through holes 17 can.
  • the upper part 12 facing end face of an extension 28 forms a base 35, which forms the bottom portion 5 of the cup 1 during thermoforming.
  • the peripheral wall 34 serves in the through hole 17 for forming the side wall 4 on the cup 1.
  • the extension 28 is inserted into the through hole 17 at least until two positions indicated by the contour lines 36 and 37.
  • cup 1 can be formed by the thermoforming device 10, the cup height is greater than at a position of the extension 28 in the elevation 37.
  • the two contour lines 36 and 37 thus represent the two axial extreme positions of the extension 28 in the through hole 17 for producing a cup 1 with a minimum or a maximum cup height.
  • a height line 38 is still located, which indicates a position of the extension 28, which is axially even further in the passage opening 17 than the height line 37.
  • the cup 1 can be removed from the mold 1.
  • the demolding of the cup 1 from the mold 11 and the insertion of the extensions 28 in the through holes 17 of the first sub-element 15 is effected by lowering the first sub-element 15 in the direction of arrow 39, or by additional lifting of the extensions 28 by means of the second drive motor 33rd ,
  • At least the extensions 28 are designed to be cooled in the area of the base surface 35.
  • thermoforming device 10 described so far operates as follows, wherein the following Fig. 3 to 5 Reference is made: In the in the Fig. 3 illustrated position of the thermoforming device 10, the one through holes 17 of a first sub-element 15 are aligned with the already arranged therein labels 6 in alignment with the extensions 28 of the second sub-element 30. Furthermore, there is a first sub-element 15 in an axially spaced-apart from the upper part 12 position. Labels 6 are provided at the level of the upper part 12 for insertion into the through openings 17 of the other first partial element 15 by means of the device 25.
  • a raised position of the first sub-elements 15 is shown, in which the through holes 17 of a first sub-element 15 are located directly below the (heated) film web 2. Furthermore, the extensions 28 are inserted by means of the second drive motor 33 in a raised position in the through holes 17, which is required to form cup 1 with a defined height. It is further recognized that in connection with the Fig. 1 explained outlets 14 can act directly on the heated film web 2 an overpressure. At the same time, the at the other provided first label element 15 labels 6 in the through holes 17.
  • thermoforming mold 13 can be pivoted about the axis of rotation 21 by 180 °, so that the other first sub-element 15 can be aligned with the temporarily positioned in the through holes 17 labels 6 with the extensions 28. Furthermore, the film web 2 perpendicular to the plane of the Fig. 3 to 5 be further promoted by a certain feed in order to mold the next film web portion in the through holes 17 of the other first sub-element 15 can.
  • thermoforming device 10 can be modified or modified in many ways, without departing from the spirit of the invention.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Thermoformeinrichtung, insbesondere für mit einem Lebensmittel befüllbare Becher, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Mittels einer derartigen, aus der Praxis bekannten Thermoformeinrichtung werden in eine erwärmte Folienbahn gleichzeitig mehrere nebeneinander angeordnete Becher eingeformt, die anschließend mit einem Lebensmittel, wie Joghurt oder ähnlichem befüllt werden. Die befüllten Becher werden dann mit einer Deckelfolie (beispielsweise aus Aluminium bestehend) versiegelt und aus der Folienbahn werden zuletzt einzelne oder mehrere miteinander verbundene Becher ausgestanzt.
  • Zum Einformen der Becher in die Folienbahn weist die bekannte Thermoformeinrichtung ein Formwerkzeug mit einer Tiefziehform auf, die für jeden Becher eine Öffnung mit einer innenliegenden Umfangswand und einen sich an die Umfangswand anschließenden Bodenbereich aufweist. Die Umfangswand sowie der Bodenbereich bilden dabei die Form des in die Folienbahn eingeformten Bechers aus. Weiterhin besteht die Tiefziehform aus einem in Bezug einem Oberteil der Thermoformeinrichtung feststehenden ersten Teilelement, das mit einem höhenverstellbaren, stempelartigen zweiten Element (für jede Öffnung) zusammenwirkt. Durch das höhenverstellbare zweite Element lassen sich verschiedene Becherhöhen realisieren. Wesentlich dabei ist, dass das erste Element stets in Überdeckung mit dem Oberteil der Thermoformeinrichtung bzw. mit der Folienbahn angeordnet ist, so dass die Zugänglichkeit zu den Öffnungen der ersten Einrichtung erschwert ist. Darüber hinaus gibt es Anwendungsfälle, bei denen auf die Außenseiten der Becher Etiketten angebracht werden sollen, wobei dies bereits vor dem Ausformen der Becher, das heißt im Bereich der Thermoformeinrichtung erfolgen soll ("In-Mould-Etikettieren"). Die dazu erforderliche Zuführeinrichtung benötigt im Bereich des ersten Teilelements relativ viel Bauraum, so Austauschseite 2
  • dass dies aufgrund der beschriebenen Anordnung der beiden Teilelemente an der Thermoformeinrichtung in der Praxis oftmals schwierig zu realisieren ist. Nachteilig ist zudem, dass aufgrund der Arbeitsabläufe, bei denen zunächst die Etiketten in die Öffnungen des ersten Teilelements eingeführt werden müssen, und erst danach das Einformen der Behälter erfolgen kann, die bekannten Thermoformeinrichtung eine relativ geringe Leistung aufweisen.
  • Eine entsprechende Vorrichtung ist beispielsweise aus der nachveröffentlichten WO 2013/041272 A1 bekannt.
  • Aus der EP 158275 A2 sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines wannenförmigen Formkörpers aus Kunststoff bekannt. Bei dem wird eine an ihrem Rand eingespannte Kunststoffplatte erwärmt und anschließend an die Oberfläche einer Tiefziehform angesaugt.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Thermoformeinrichtung, insbesondere für mit einem Lebensmittel befüllbare Becher, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass eine im Bereich der Tiefziehform gut zugängliche und einfach ausgebildete Thermoformeinrichtung geschaffen wird, die es ermöglicht, Zusatzeinrichtungen, die mit dem ersten Teilelement zusammenwirken, insbesondere eine Etikettenzuführeinrichtung, besonders einfach außerhalb der Tiefziehform anzuordnen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Thermoformeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Tiefziehform aus wenigstens zwei ersten Teilelementen und aus einem zweiten Teilelement besteht, und dass die wenigstens zwei ersten Teilelemente in eine Position verstellbar angeordnet sind, in der diese außer Deckung außerhalb des Oberteils und dem zweiten Teilelement angeordnet sind, wobei das zweite Teilelement stets ortsfest in Überdeckung mit dem Oberteil angeordnet ist.
    • Austauschseite 2a
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Thermoformeinrichtung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
  • Besonders bevorzugt ist der Einsatz der Erfindung bei einer Thermoformeinrichtung, bei der eine Einrichtung zum Zuführen von Etiketten in die Durchgangsöffnung des ersten Teilelements vorgesehen ist, und dass die Einrichtung in Wirkverbindung mit einem ersten Teilelement angeordnet ist, wenn ein anderes erstes Teilelement in Wirkverbindung mit dem zweiten Teilelement angeordnet ist. Bei einer derartigen Ausbildung lässt sich eine besonders hohe Leistung erzielen, da es möglich ist, mittels der Einrichtung an dem einen Teilelement Etiketten zuzuführen, während das andere Teilelement bereits mit den Etiketten bestückt und in Wirkverbindung mit dem Oberteil angeordnet ist. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass in einer Stillstandphase des Trägers gleichzeitig an beiden ersten Teilelementen Arbeitsgänge erfolgen können.
  • Ein konstruktiv relativ einfacher Aufbau zur Verstellung der Teilelemente wird erzielt, wenn die Tiefziehform zwei erste Teilelemente umfasst, die an einem säulenartigen Träger um eine Achse drehbar angeordnet sind, und dass die zwei ersten Teilelemente um 180° zueinander angeordnet sind.
  • Das zweite Teilelement der Tiefziehform muss zum Einformen der Becher in eine definierte (Höhen-) Position in das erste Teilelement eingefahren werden. Um dieses Erfordernis mit relativ geringem vorrichtungstechnischem Aufwand zu realisieren, ist es in einer weiteren konstruktiv bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Antrieb des zweiten Teilelements mittels eines Hubspindelantriebs erfolgt.
  • Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass zum Einfacheren Entformen und für den Weitertransport der Becher mit dem entsprechenden Folienbahnabschnitt das erste Teilelement zusätzlich höhenverstellbar angeordnet ist.
  • Um ohne eine zusätzliche Einrichtung ein relativ einfaches Entformen der Becher aus der Tiefziehform zu ermöglichen, wird es darüber hinaus vorgeschlagen, dass zum Entformen der Becher aus dem ersten Teilelement das zweite Teilelement mit seiner Grundfläche über die Position zum Einformen des Bodenbereichs hinaus in Richtung des Oberteils in das erste Teilelement einfahrbar ist.
  • In bevorzugter geometrischer Ausbildung der Tiefziehform wird vorgeschlagen, dass die Umfangswand der Durchgangsöffnung im ersten Teilelement zumindest im Einführbereich des zweiten Teilelements in das erste Teilelement sowie das zweite Teilelement im entsprechenden Bereich jeweils mit geraden Seitenwänden, das heißt ohne Einführschrägen, ausgebildet ist.
  • Zur Reduzierung der Taktzeiten und somit zur Leistungserhöhung der Thermoformeinrichtung wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass zumindest die Grundfläche des zweiten Teilelements als gekühlte Grundfläche ausgebildet ist. Dadurch findet eine rasche Abkühlung der erwärmten Folienbahn nach dem Einformen des Bechers bzw. ein Erstarren der Folienbahn im Bodenbereich des Bechers statt. Dadurch lassen sich die Becher rasch entformen.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
    • Diese zeigt in:
    • Fig. 1
    in vereinfachter Darstellung eine erfindungsgemäße Thermoformeinrichtung für Becher in Seitenansicht,
    Fig. 2
    einen Teilbereich einer Tiefziehform mit einem in die Durchgangsöffnung der Tiefziehform einfahrbaren, stempelartigen zweiten Teilelement in verschiedenen Höhenpositionen im Längsschnitt und
    Fig. 3 bis Fig. 5
    die Thermoformeinrichtung gemäß Fig. 1 in gegenüber Fig. 1 nochmals vereinfachter Darstellung zur Erläuterung verschiedener Arbeitsstellungen der Thermoformeinrichtung, jeweils im Längsschnitt.
  • Gleiche Bauteile bzw. Bauteile mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugziffern versehen.
  • In der Fig. 1 ist vereinfacht eine erfindungsgemäße Thermoformeinrichtung 10, insbesondere für mit einem Lebensmittel befüllbare Becher 1 dargestellt. Die Becher 1 werden mittels der Thermoformeinrichtung 10 in eine erwärmte (Kunststoff-) Folienbahn 2 eingeformt, und nach Verlassen der Thermoformeinrichtung 10 mit dem Lebensmittel, beispielsweise mit Joghurt, befüllt. Zuletzt werden die Becher 1 mit einer beispielsweise aus Aluminium bestehenden Deckelfolie an ihrer Oberseite dicht verschlossen. Die Becher 1 weisen, wie anhand der Fig. 5 erkennbar ist, einen Öffnungsbereich 3, eine umlaufende Seitenwand 4 sowie auf der dem Öffnungsbereich 3 gegenüberliegenden Seite einen Bodenbereich 5 auf.
  • Die Thermoformeinrichtung 10 umfasst ein Formwerkzeug 11, das ein Oberteil 12 sowie eine unterhalb des Oberteils 12 angeordnete Tiefziehform 13 aufweist. Die Folienbahn 2 ist innerhalb der Thermoformeinrichtung10 zwischen dem Oberteil 12 und dem Formwerkzeug 11 angeordnet. Insbesondere weist das Oberteil 12 eine (nicht dargestellte) Heizeinrichtung zum Erwärmen der Folienbahn 2 sowie auf der der Folienbahn 2 zugewandten Seite angeordnete, düsenartige Auslässe 14 auf, die mit einer ebenfalls nicht dargestellten Überdruckquelle verbunden sind, und die dazu dienen, die erwärmte Folienbahn 2 in Wirkverbindung mit der Tiefziehform 13 zu bringen.
  • Die Tiefziehform 13 besteht aus wenigstens zwei, vorzugsweise aus genau zwei ersten Teilelementen 15, die identisch ausgebildet sind. Die ersten Teilelemente 15 sind als Tiefziehplatte 16 mit jeweils mehreren gleich ausgebildeten Durchgangsöffnungen 17 ausgebildet. Die beiden Tiefziehplatten 16 sind an einem Arm 18 eines säulenartigen Trägers 19 in gleichem Abstand zu einer Drehachse 21 angeordnet. Der Träger 19 ist mittels eines ersten Antriebsmotors 22 um die Drehachse 21 drehbar und zusätzlich in Richtung des Doppelpfeils 23 mittels eines nicht dargestellten Antriebs in Richtung der Längsachse 21 heb- und senkbar. Die zwei ersten Teilelemente 15 sind in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnet, im dargestellten Ausführungsbeispiel somit um 180° zueinander versetzt.
  • Auf der dem Oberteil 12 des Formwerkzeugs 11 seitlich gegenüberliegenden Seite des Trägers 19, das heißt außerhalb des Oberteils 12, ist eine Einrichtung 25 zum Zuführen von Etiketten 6 auf die Seitenwände 4 der Becher 1 angedeutet dargestellt. Mittels der Einrichtung 25, die an sich bekannt und daher nicht näher erläutert wird, lassen sich Etiketten 6 bereitstellen, rollen, und in die Durchgangsöffnungen 17 des ersten Teilelements 15 einführen und darin an den Wänden der Durchgangsöffnungen 17 positionieren.
  • Wie insbesondere aus einer Zusammenschau der Fig. 1 und 2 erkennbar ist, weist das erste Teilelement 15 drei vorzugsweise in gleichen Abständen nebeneinander angeordnete Durchgangsöffnungen 17 auf, deren Längsachsen parallel zur Drehachse 21 verlaufen. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass parallel zur Zeichenebene der Fig. 1 weitere Gruppen von jeweils drei Durchgangsöffnungen 17 vorgesehen sind, so dass in die Folienbahn 2, je nach Anzahl der Durchgangsöffnungen 17, gleichzeitig jeweils ein Vielfaches von drei Bechern 1 eingeformt werden können. Die Durchgangsöffnungen 17 sind als Durchgangsöffnungen 17 mit geraden Seitenwänden, das heißt ohne Einführschrägen, ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen sie über die gesamte Höhe h des ersten Teilelements 15 einen runden Querschnitt mit dem Durchmesser d auf. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass die Durchgangsöffnungen 17 beispielsweise einen rechteckförmigen bzw. einen quadratischen Querschnitt, insbesondere mit gerundeten Kanten, aufweisen.
  • Die Durchgangsöffnungen 17 in einem ersten Teilelement 15 wirken mit stempelartigen Fortsätzen 28 eines zweiten Teilelements 30 der Tiefziehform 13 zusammen. Die Anordnung der Fortsätze 28 ist dabei der Anordnung der Durchgangsöffnungen 17 in dem ersten Teilelement 15 angepasst. Wie insbesondere anhand der Fig. 2 erkennbar ist, sind die Fortsätze 28 auf der dem Oberteil 12 abgewandten Stirnseite des ersten Teilelements 15 in die Durchgangsöffnungen 17 des ersten Teilelements 15 einführbar. Hierzu sind die Fortsätze 28 auf einer in der Fig. 1 erkennbaren Bodenplatte 31 angeordnet, die über einen Spindelantrieb mit einer Spindel 32 mit einem zweiten Antriebsmotor 33 gekoppelt ist. Mittels des zweiten Antriebsmotors 33 lassen sich die Fortsätze 28 axial in die Durchgangsöffnungen 17 einführen, wobei der Querschnitt der Fortsätze 28 dem Querschnitt der Durchgangsöffnungen 17 derart angepasst ist, dass zwischen dem Außenumfang der Fortsätze 28 und der Umfangswand 34 der Durchgangsöffnung 17 lediglich ein geringer (radialer) Spalt ausgebildet ist, der erforderlich ist, um die Fortsätze 28 ohne allzu viel Reibung in die Durchgangsöffnungen 17 einführen zu können.
  • Die dem Oberteil 12 zugewandte Stirnfläche eines Fortsatzes 28 bildet eine Grundfläche 35 aus, die beim Thermoformen den Bodenbereich 5 des Bechers 1 ausbildet. Demgegenüber dient die Umfangswand 34 in der Durchgangsöffnung 17 zum Ausbilden der Seitenwand 4 an dem Becher 1. Wie anhand der Fig. 2 besonders deutlich erkennbar ist, ist der Fortsatz 28 zumindest bis in zwei durch die Höhenlinien 36 und 37 gekennzeichnete Stellungen in die Durchgangsöffnung 17 einführbar. In der unteren Stellung (Höhenline 36) können Becher 1 mittels der Thermoformeinrichtung 10 geformt werden, deren Becherhöhe größer ist als bei einer Stellung des Fortsatzes 28 in der Höhenline 37. Die beiden Höhenlinien 36 und 37 stellen somit die beiden axialen Extremstellungen des Fortsatzes 28 in der Durchgangsöffnung 17 zum Herstellen eines Bechers 1 mit einer minimalen bzw. einer maximalen Becherhöhe dar. Zusätzlich ist noch eine Höhenline 38 eingezeichnet, die eine Stellung des Fortsatzes 28 kennzeichnet, die sich axial noch weiter in der Durchgangsöffnung 17 befindet als die Höhenline 37. In dieser Stellung des Fortsatzes 28 lässt sich der Becher 1 aus dem Formwerkzeug 1 entformen. Das Entformen der Becher 1 aus dem Formwerkzeug 11 bzw. das Einführen der Fortsätze 28 in die Durchgangsöffnungen 17 des ersten Teilelements 15 erfolgt durch Absenken des ersten Teilelements 15 in Richtung des Pfeils 39, oder aber durch zusätzliches Anheben der Fortsätze 28 mittels des zweiten Antriebsmotors 33.
  • Um nach dem Einformen der Becher 1 in die Folienbahn 2 die Becher 1 möglichst schnell aus der Tiefziehform 13 entformen zu können ist es vorgesehen, dass zumindest die Fortsätze 28 im Bereich der Grundfläche 35 gekühlt ausgebildet sind.
  • Die soweit beschriebene Thermoformeinrichtung 10 arbeitet wie folgt, wobei nachfolgend auf die Fig. 3 bis 5 Bezug genommen wird: In der in der Fig. 3 dargestellten Stellung der Thermoformeinrichtung 10 sind die einen Durchgangsöffnungen 17 des einen ersten Teilelements 15 mit den bereits darin angeordneten Etiketten 6 in Ausrichtung mit den Fortsätzen 28 des zweiten Teilelements 30 ausgerichtet. Weiterhin befindet sich das eine erste Teilelement 15 in einer zum Oberteil 12 axial beabstandeten Position. Etiketten 6 sind in Höhe des Oberteils 12 zum Einführen in die Durchgangsöffnungen 17 des anderen ersten Teilelements 15 mittels der Einrichtung 25 bereitgestellt.
  • In der Fig. 4 ist eine angehobene Position der ersten Teilelemente 15 dargestellt, bei der sich die Durchgangsöffnungen 17 des einen ersten Teilelements 15 unmittelbar unterhalb der (erwärmten) Folienbahn 2 befinden. Weiterhin sind die Fortsätze 28 mittels des zweiten Antriebsmotors 33 in eine angehobene Position in die Durchgangsöffnungen 17 eingeführt, die erforderlich ist, um Becher 1 mit einer definierten Höhe auszubilden. Man erkennt weiterhin, dass durch die im Zusammenhang mit der Fig. 1 erläuterten Auslässe 14 ein Überdruck unmittelbar auf die erwärmte Folienbahn 2 einwirken kann. Gleichzeitig werden die an dem anderen ersten Teilelement 15 bereitgestellte Etiketten 6 in die Durchgangsöffnungen 17 eingeführt.
  • In der in der Fig. 5 dargestellten Position der Thermoformeinrichtung 10 sind die Becher 1 bereits aus dem einen ersten Teilelement 15 entformt worden und die Fortsätze 28 bereits wieder außerhalb der Durchgangsöffnungen 17 positioniert. In dieser Stellung kann die Tiefziehform 13 um die Drehachse 21 um 180° verschwenkt werden, so dass das andere erste Teilelement 15 mit den zwischenzeitlich in den Durchgangsöffnungen 17 positionierten Etiketten 6 mit den Fortsätzen 28 ausgerichtet werden kann. Weiterhin muss die Folienbahn 2 senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 3 bis 5 um einen bestimmten Vorschub weitergefördert werden, um den nächsten Folienbahnabschnitt in die Durchgangsöffnungen 17 des anderen ersten Teilelements 15 einformen zu können.
  • Die soweit beschriebene Thermoformeinrichtung 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es beispielsweise denkbar, die Durchgangsöffnungen 17 mit einem derartigen Querschnitt auszubilden, dass lediglich in dem Teilbereich, in den die Fortsätze 28 in die Durchgangsöffnungen 17 eintauchen können, der Querschnitt der Durchgangsöffnungen 17 ohne Einführschrägen ausgebildet ist, während der Bereich oberhalb davon, das heißt in Richtung zum Oberteil 12 hin, die Durchgangsöffnungen 17 einen mehr oder minder beliebigen oder anderen Querschnitt mit Einführschrägen aufweisen können. Darüber hinaus ist es auch denkbar, die beiden ersten Teilelemente 15 nicht verschwenkbar, sondern beispielsweise (linear) verschiebbar anzuordnen. Wesentlich ist lediglich, dass zum Zuführen der Etiketten 6 das eine Teilelement in eine Position außerhalb des Oberteils 12 bzw. der Folienbahn 2 verbracht werden kann.

Claims (10)

  1. Thermoformeinrichtung (10), insbesondere für mit einem Lebensmittel befüllbare Becher (1), mit einem Formwerkzeug (11), bestehend aus einem Oberteil (12) und einer unterhalb des Oberteils (12) angeordneten Tiefziehform (13) zum Einformen wenigstens eines Bechers (1) in eine erwärmte Folienbahn (2), wobei die Tiefziehform (13) eine Seitenwand (4) und einen Bodenbereich (5) an dem wenigstens einen Becher (1) ausbildet, wobei das Einformen des Bechers (1) in die Tiefziehform (13) durch Erzeugen eines Überdrucks auf die Folienbahn (2) in Richtung der Tiefziehform (13) erfolgt, wobei die Tiefziehform (13) wenigstens ein erstes Teilelement (15) mit einer Durchgangsöffnung (17) zum Formen der Seitenwand (4) und ein von dem wenigstens einen ersten Teilelement (15) als separates Bauteil ausgebildetes zweites Teilelement (30) zum Formen des Bodenbereichs (5) umfasst, wobei die beiden Teilelemente (15, 30) relativ zueinander beweglich angeordnet sind, derart, dass das zweite Teilelement (30) bereichsweise in die dem zweiten Teilelement (30) zugewandte Stirnseite der Durchgangsöffnung (17) des ersten Teilelements (15) einführbar ist, und wobei eine den Bodenbereich (5) des Bechers (1) ausbildende Grundfläche (35) des zweiten Teilelements (30) dem Querschnitt der Durchgangsöffnung (17) im ersten Teilelement (15) derart angepasst ist, dass die Grundfläche (35) zur Ausbildung unterschiedlicher Behälterhöhen in verschiedene Höhen (36, 37) der Durchgangsöffnung (17) positionierbar ist, derart, dass die Grundfläche (35) des zweiten Teilelements (30) zur Umfangswand (34) der Durchgangsöffnung (17) des ersten Teilelements (15) umfangsseitig mit geringem Abstand angeordnet ist.
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Tiefziehform (13) aus wenigstens zwei ersten Teilelementen (15) und aus einem zweiten Teilelement (30) besteht, und dass die wenigstens zwei ersten Teilelemente (15) in eine Position verstellbar angeordnet sind, in der diese außer Deckung außerhalb des Oberteils (12) und dem zweiten Teilelement (30) angeordnet sind, wobei das zweite Teilelement (15) stets ortsfest in Überdeckung mit dem Oberteil (12) angeordnet ist.
  2. Thermoformeinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Einrichtung (25) zum Zuführen von Etiketten (6) in die Durchgangsöffnung (17) des ersten Teilelements (15) vorgesehen ist, und dass die Einrichtung (25) in Wirkverbindung mit einem ersten Teilelement (15) angeordnet ist, wenn ein anderes erstes Teilelement (15) in Wirkverbindung mit dem zweiten Teilelement (30) angeordnet ist.
  3. Thermoformeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Tiefziehform (13) zwei erste Teilelemente (15) umfasst, die an einem säulenartigen Träger (19) um eine Achse (21) drehbar angeordnet sind, und dass die zwei ersten Teilelemente (15) um 180° zueinander angeordnet sind.
  4. Thermoformeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Antrieb des zweiten Teilelements (30) mittels eines Hubspindelantriebs (32, 33) erfolgt.
  5. Thermoformeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das erste Teilelement (15) zusätzlich höhenverstellbar angeordnet ist.
  6. Thermoformeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zum Entformen der Becher (1) aus dem ersten Teilelement (15) das zweite Teilelement (30) mit seiner Grundfläche (35) über die Position zum Einformen des Bodenbereichs (5) hinaus in Richtung des Oberteils (12) in das erste Teilelement (15) einfahrbar ist.
  7. Thermoformeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein erstes Element (15) mehrere Durchgangsöffnungen (17) aufweist, dass das zweite Teilelement (30) für jede Durchgangsöffnung (17) einen, die Grundfläche (35) ausbildenden stempelartigen Fortsatz (28) aufweist, und dass die Fortsätze (28) auf einer gemeinsamen Bodenplatte (31) angeordnet sind.
  8. Thermoformeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Umfangswand (34) der Durchgangsöffnung (17) im ersten Teilelement (15) zumindest im Einführbereich des zweiten Teilelements (30) in das erste Teilelement (15) sowie das zweite Teilelement (30) im entsprechenden Bereich jeweils mit geraden Seitenwänden, das heißt ohne Einführschrägen, ausgebildet ist.
  9. Thermoformeinrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Querschnitt der Durchgangsöffnung (17) im ersten Teilelement (15) über dessen gesamte Höhe (h) mit geraden Seitenwänden, das heißt ohne Einführschrägen, ausgebildet ist.
  10. Thermoformeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest die Grundfläche (35) des zweiten Teilelements (30) als gekühlte Grundfläche (35) ausgebildet ist.
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